案例分享 | 地板材料機(jī)械的無(wú)縫安全技術(shù)解決方案

帶 PROTECT PSC1 安全控制器的分布式安全分離系統(tǒng) 大型機(jī)器—需要少布線。位于德國(guó)瓦倫多夫的 Gebr. Schroeder 是一家專門從事木地板生 產(chǎn)設(shè)備的公司，該公司采用了德國(guó)施邁賽的高效安全技術(shù)解決方案，用于木板的縱向和橫向仿 形加工系統(tǒng)。

模塊化的 PROTECT PSC1 安全控制器是該系統(tǒng)的核心

Gebr. Schroeder GmbH & Co. KG 是世界上為數(shù)不多 的實(shí)木地板設(shè)備專家之一。 Schroeder 制造用于生產(chǎn)傳 統(tǒng)實(shí)木地板的機(jī)器，包括塊 狀、板條和鑲嵌式設(shè)計(jì)的傳 統(tǒng)實(shí)木地板，以及 2 層鑲木 地板和3層拼花地板的生產(chǎn) 系統(tǒng)。 該公司生產(chǎn)的產(chǎn)品 90%都 是出口的，機(jī)器和系統(tǒng)不僅 需要符合適用的健康和安 全要求，還需要保證最佳的 效率。尤其是當(dāng)系統(tǒng)具有生 產(chǎn)拼花地板所需的尺寸時(shí)， 這更不容易。對(duì)于這類生產(chǎn) 線，其目的是為了避免復(fù)雜 的布線，因其會(huì)占用大量的 空間，安裝過程耗時(shí)，而且 故障排除也會(huì)很復(fù)雜。

"安全分離 "是公司理念的 一部分 Shroeder 的新機(jī)器生產(chǎn)線

采用了德國(guó)施邁賽的模塊 化安全控制器 PROTECT PSC1，用于多層木地板的 仿形加工。 這條生產(chǎn)線主要由兩臺(tái)機(jī) 器組成，用于木板的縱向和 橫向仿形加工，可加工最大 尺寸為 1.1 x 5 米的工件。1 號(hào)機(jī)（縱向仿形機(jī)）將木板 的長(zhǎng)邊鋸成一定尺寸，并磨 平榫槽剖面；2 號(hào)機(jī)（橫向 仿形機(jī)）對(duì)短邊進(jìn)行加工。

在這兩臺(tái)機(jī)器之間有帶旋 轉(zhuǎn)軸的傳送帶，將木板運(yùn)送 到正確的位置。加工設(shè)備都 有保護(hù)罩和電磁安全鎖， Schroeder 開發(fā)了一個(gè)安全 圍欄系統(tǒng)，操作區(qū)的通道門 安裝有安全開關(guān)。還使用到 了激光掃描器和光幕以保 護(hù)該區(qū)域的安全。

為了評(píng)估這些安全組件的 信號(hào)，Schroeder 現(xiàn)在使用 德國(guó)施邁賽的模塊化安全 控制器 PROTECT PSC1, 作為分布式"安全分離"概念 的一部分。“這是 Schroeder 理念的一部分，即把機(jī)器控 制器和安全控制器分開。” Schroeder 電氣/電子項(xiàng)目 經(jīng)理 Lothar Glorius 說(shuō)道。 這意味著，如果機(jī)器有任何 變化，安全控制器可保持不 受影響，無(wú)需重新驗(yàn)證。

分 布 式 模 塊 通 過 以 太 網(wǎng) SDDC 通信 PSC1 安全控制器系統(tǒng)的核 心部件是兩款可自由編程 的緊湊型控制器：PSC1-C10-FB1 和 PSC1-C-100- FB1。在基本版本中，這兩 款控制器都有 14 個(gè)安全輸 入 （ 安 全 等 級(jí) 達(dá) 到 ISO 13849 標(biāo)準(zhǔn)中的 PL e 或 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn)中的 SIL 3）、 4 個(gè)安全半導(dǎo)體輸出、2 個(gè) 安全繼電器輸出、2 個(gè)信號(hào) 輸出和2個(gè)帶觸點(diǎn)的傳感器 脈沖輸出。PSC1-C-10 可配 置兩種安全 I/O 擴(kuò)展模塊 (安全等級(jí)達(dá)到 ISO 13849 標(biāo) 準(zhǔn) 中 的 PL e 或 IEC 61508 標(biāo)準(zhǔn)中的 SIL 3)。兩 種 PSC 的型號(hào)均可使用安 全 I/O 擴(kuò)展模塊。

Schroeder 生產(chǎn)線上的加工設(shè) 備都有保護(hù)罩和電磁安全鎖

施邁賽 PSC1 安全控制器的分 布式解決方案，減少了布 線需求。 Schroeder 的多層木地板仿 形拋光機(jī)生產(chǎn)線采用德國(guó)施 邁賽的模塊化 PROTECT PSC1 安全控制器。 PSC1-C-100 的 I/O 擴(kuò)展模 塊可以集成在控制柜中，也 可以分散安裝。分布式模塊 通過以太網(wǎng) SDDC（安全設(shè) 備到設(shè)備通信）與緊湊型控 制器進(jìn)行通信。 事實(shí)證明，PSC1 的這些功 能對(duì) Schroeder 生產(chǎn)線來(lái) 說(shuō)是有益的，考慮到系統(tǒng)的 規(guī)模，將每一個(gè)安全開關(guān)設(shè) 備分別連接到控制柜上是 不可行的，而使用 PSC1 可 以避免這種情況。PSC1 上 的安全遠(yuǎn)程 I/O 模塊收集狀 態(tài)，并通過以太網(wǎng) SDDC 安 全通信協(xié)議進(jìn)行傳輸。然后， 通過 PSC1 主控制器將數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到操作控制器，這意 味著只需要很少的布線。 安全遠(yuǎn)程 I/O 通訊和主控制 器之間的安全交叉通訊是 通過集成在 PSC1 中的通 用通訊接口實(shí)現(xiàn)的。“通信 接口不僅可以通過軟件簡(jiǎn) 單地選擇和配置不同的現(xiàn) 場(chǎng)總線協(xié)議，還可以通過以 太網(wǎng)進(jìn)行容易操作的編程 和配置。因此，用戶可以通 過一個(gè)同質(zhì)化的硬件平臺(tái) 建立與所有通用的現(xiàn)場(chǎng)總 線系統(tǒng)的連接。”Schmersal *Steffen Richter解 釋說(shuō)。各級(jí)信息交流 對(duì)于具有多種功能的大型 系統(tǒng)，Schroeder 默認(rèn)使用 可編程安全控制器。對(duì)于 Schroeder 來(lái)說(shuō)，有一個(gè)選 項(xiàng)讓安全控制器將診斷數(shù) 據(jù)反饋給操作控制器，這是 非常重要的。"像這樣的系 統(tǒng)大約有 15 到 20 個(gè)急停 按鈕。因此，如果能很容易 識(shí)別出是哪個(gè)按鈕觸發(fā)了 急停，這將是很大的益處。

故障排除將會(huì)更加容易。 "Lothar Glorius 解釋說(shuō)。 綜合診斷數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息 可以通過集成在 PSC1 中 的 SD 總線網(wǎng)關(guān)進(jìn)行傳輸， 可連接多達(dá) 31 個(gè)具有高級(jí) 診斷功能的安全傳感器。串 行診斷接口用于傳輸串聯(lián) 連接的電子安全開關(guān)設(shè)備 的非安全數(shù)據(jù)。安全控制器 使用通用通信接口將數(shù)據(jù) 傳輸?shù)讲僮骺刂破鳌?“只需一個(gè)硬件，通用通信 接口就可以在軟件中配置 在機(jī)器 1 上，狀態(tài)信息通過兩個(gè) PSC1 主控制器轉(zhuǎn)發(fā)到操作控 制器。機(jī)器 2 通過分布式概念和遠(yuǎn)程 I/O 模塊來(lái)保證安全。 系統(tǒng)上大約有 15 到 20 個(gè)急停 按鈕，所以安全控制器能夠?qū)?診斷數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到操作控制器， 這一點(diǎn)非常重要。 與現(xiàn)場(chǎng)總線級(jí)（即控制器之 間的信息交換）、本地級(jí) （PSC1 模塊之間）和傳感 器級(jí)通過 SD 總線同時(shí)通 信，”Steffen Richter 先生說(shuō) 道，“這意味著 PSC1 系統(tǒng) 是非常靈活的。” PSC1 系統(tǒng)由一個(gè)操作簡(jiǎn)單、 直觀的編程軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)操 作。SafePLC2 具有全面的 資料庫(kù)，帶有預(yù)先定義的功 能，用于傳感器和軸的安全 監(jiān)控。這些功能可以通過" 拖放"功能連接在一起，形 成復(fù)雜的應(yīng)用程序。 這意味著，從安全的角度來(lái) 看，所有的東西都可以無(wú)縫 地結(jié)合在一起，就像一塊優(yōu) 質(zhì)的鑲木地板，邊緣干凈整 潔。